1.(2020·成都高三月考)下面是四種燃料電池的工作原理示意圖,其中正極反應生成水的是( )
2.(2020·陝西安康高三月考)某興趣小組使用甲烷燃料電池(如圖甲所示)作為SO2傳感器(如圖乙所示)的電源,檢測空氣中SO2的含量。下列說法錯誤的是( )
A.甲烷燃料電池M極的電極反應式為CH4-8e-+4O2-===CO2+2H2O
B.甲烷燃料電池的b端連接SO2傳感器的c端
C.标準狀況下,當甲烷燃料電池的N極消耗2.24 L的O2時進入傳感器的SO2為4.48 L
D.每轉移1 mol電子,傳感器中Ag/AgCl電極質量增加35.5 g
3.(2020·北京豐台高三期末)下圖是典型微生物燃料電池原理示意圖。若用含硝酸鹽廢水替代圖中氧氣,可達到廢水處理的目的(已知:a室中微生物降解有機物産生e-、CO2和H+)。關于該電池,下列說法不正确的是( )
A.H+通過質子交換膜從a室進入b室
B.a室内發生氧化反應,電極為正極
C.b室内發生的電極反應為O2+4e-+4H+===2H2O
D.将硝酸鹽轉化為N2時,電極反應為2NO+10e-+12H+===N2+6H2O
4.(2020·四川省綿陽南山中學高三月考)微生物燃料電池在淨化廢水的同時能獲得能源或得到有價值的化學産品,圖1為其工作原理,圖2為廢水中Cr2O濃度與去除率的關系。下列說法不正确的是( )
A.有機物被氧化,M為電源負極
B.電池工作時,N極附近溶液pH增大
C.Cr2O濃度較大時,可能會造成還原菌失活
D.處理0.1 mol Cr2O時有1.4 mol H+從交換膜左側向右側遷移
5.(2020·天津南開中學高三月考)一種三室微生物燃料電池污水淨化系統原理如圖所示,圖中含酚廢水中有機物可用C6H5OH表示,左、中、右室間分别以離子交換膜分隔。下列說法不正确的是( )
A.右室電極為該電池的正極
B.左室電極反應式可表示為C6H5OH-28e-+11H2O===6CO2↑+28H+
C.右室電極附近溶液的pH減小
D.工作時中間室的Cl-移向左室,Na+移向右室
6.(2020·江西高三期中)“直接煤燃料電池”能夠将煤中的化學能高效、清潔地轉化為電能。用熔融Na2CO3作電解質的直接煤燃料電池的工作原理如下圖所示。下列有關說法正确的是( )
A.該電池的總反應為C+O2===CO2
B.煤直接燃燒發電比直接煤燃料電池發電的能量利用率高
C.進入反應室的煤塊粉碎成粉末狀對反應速率和限度均無影響
D.電子由電極b沿導線流向電極a,入口A加入的物質為煤粉
7.美國科學家成功開發便攜式固體氧化物燃料電池,它以丙烷氣體為燃料,每填充一次燃料,大約可連續24小時輸出50 W的電力。一極通入空氣,另一極通入丙烷氣體,電解質是固态氧化物,在熔融狀态下能傳導O2-,下列對該燃料電池的說法不正确的是( )
A.電路中每流過5 mol電子,肯定有5.6 L丙烷被完全氧化
B.該電池的總反應式是C3H8+5O2===3CO2+4H2O
C.在熔融電解質中,O2-由正極移向負極
D.通丙烷的電極為電池負極,發生的電極反應為C3H8-20e-+10O2-===3CO2+4H2O
8.(2020·湖北沙市中學高三月考)直接乙醇燃料電池(DEFC)具有很多優點,引起了人們的研究興趣。現有以下三種乙醇燃料電池。
(1)三種乙醇燃料電池中,正極反應物均為________。
(2)堿性乙醇燃料電池中,電極a上發生的電極反應式為
________________________________________________________________________,
使用空氣代替氧氣,電池工作過程中堿性會不斷下降,其原因是________________。
(3)酸性乙醇燃料電池中,電極b上發生的電極反應式為
________________________________________________________________________。
(4)熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質,電池工作時,CO向電極________(填“a”或“b”)移動,電極b上發生的電極反應式為____________________________。
9.[2018·天津,10(3)]O2輔助的Al—CO2電池工作原理如圖所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應産物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
電池的負極反應式:_____________________________________________________。
電池的正極反應式:6O2+6e-===6O 6CO2+6O===3C2O+6O2
反應過程中O2的作用是__________________________________________________。
該電池的總反應式:_____________________________________________________。
10.熔融碳酸鹽燃料電池(MCFS)發明于1889年。現有一個碳酸鹽燃料電池,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質,操作溫度為650 ℃,在此溫度下以鎳為催化劑,以煤氣(CO、H2的體積比為1∶1)直接作燃料,其工作原理如圖所示。
請回答下列問題:
(1)B極為________極,發生________(填“氧化”或“還原”)反應。
(2)電池總反應方程式為_____________________________________________________。
(3)以此電源電解足量的CuSO4溶液,陽極産生氣體0.56 L(已換算為标況),則陰極産物的質量為______g。
(4)電池中的電解質碳酸鈉形成的水溶液體系不能用帶玻璃塞的試劑瓶保存,其原因是________________________________________________________________________(用化學方程式表示)。
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